Stanfordi Ülikooli teadlased on välja töötanud täiesti uudse kontseptsiooni orgaaniliste valgusdioodide(OLEDide) valmistamiseks, kus läbipaistvaks juhtmaterjaliks on mõned nanomeetrid grafeeni. See saavutus sillutab teed laiaulatuslikuks odavaks OLEDide masstootmiseks plastikalusele, mida on võimalik kokku rullida nagu tapeeti ning ‘kleepida külge’ pea igale pinnale.
Grafeen OLED. Image credit: Junbo Wu/Stanford University
Tänu oma suurepärasele pildi-kvaliteedile, väikesele energiavajadusele ning õhukesele struktuurile on OLEDide tehnoloogiat arendatud juba pea 20 aastat, kuid alles hiljuti on need leidnud kasutust lameekraan-televiisorites ning muudes displei ekraanides, nagu näiteks digitaalkaamerates ning mobiiltelefonides. OLEDid koosnevad aktiivsest orgaanilisest helendavast struktuurist, mis asub kahe elektroodi vahel, millest üks peab olema läbipaistev. Tavaliselt kasutatakse selle materjalina indium-tina-oksiidi(ITO), kuid indium on haruldane, kallis ning keeruline ümber töödelda, mistõttu on teadlased jätkuvalt otsinud uusi alternatiivseid materjale.
Optoelektrooniliste seadmete uueks generatsiooniks on tarvis, et läbipaistev voolu juhtiv elektrood oleks kerge, painduv, odav, keskkonnasäästlik ning kohandatav suuremahuliste tootmismeetoditega. Tänu oma unikaalsetele elektrilistele ning optilistele omadustele on grafeen viimase kahe aasta jooksul muutunud väga potentsiaalikaks kandidaadiks. Hiljuti demonstreerisid Junbo Wu ning teised teadlased Stanfordi Ülikoolist esmakorselt grafeeni kasutamist OLED ekraanides.
Uurimuse juhtivteadlane Junbo Wu sõnas, et nende valmistatud grafeenipõhisel OLEDil on sarnased tööomadused kui tavalistel ITO läbipaistvatel anoodidel, mis on seoses reaalsete rakendustega väga paljulubav.
Grafeenist saab valmistada kõrgekvaliteedilisi läbipaistvaid elektroode, mis tähendab suurema läbipaistvuse juures ka suuremat juhtivust. Samuti oleks see tehnoloogia kordades odavam kui tavapäraste läbipaistvate juhtivate materjalide kasutamine. ,,Grafeenipõhine OLED võib tõesti olla nii parem kui ka odavam,” ütles professor Peter Peumans, üks uurimuse läbi viinud teadlasi. ,,Kuid grafeenil on veel üks eelis: elektrood on väga õhuke, kõigest paar nanomeetrit, mis annab rohkem vabadust seadmete disainimisel,” lisas Peumans.
Antud uurimustöö avardab taaskord grafeeni niigi laialdaste rakendusvõimaluste piire ning avab uue ukse efektiivsete ja ökonoomsete läbipaistvate juhtide tootmises paindlike optoelektrooniliste seadmete jaoks, nagu näiteks OLEDid ning orgaanilised fotogalvaanilised elemendid. Grafeenkile paigaldamist paindlikule alusmaterjalile on juba varemalt demonstreeritud ning kombineerides need tehnoloogiad, võib grafeenipõhiseid OLED-tooteid oodata juba lähitulevikus.
Loe lisaks:
Teadusartikkel: http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nn900728d
Artikkel lehel physorg.com: http://www.physorg.com/news187430392.html